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ⓘ Laser a coloranti




Laser a coloranti
                                     

ⓘ Laser a coloranti

Un laser a coloranti è un laser che usa un colorante organico, solitamente in soluzione liquida, come mezzo di amplificazione della luce.

In confronto ai mezzi gassosi e a quelli solidi, un colorante può essere usato per ottenere una gamma molto più ampia di lunghezze donda; lampia larghezza di banda li rende particolarmente adatti per laser sintonizzabili e per laser ad impulsi. Inoltre è sempre possibile sostituire il colorante usato con un altro e cambiare facilmente lunghezza donda, anche se a volte è necessario sostituire altre parti del laser.

Lampia banda di assorbimento dei coloranti laser è attribuita alla transizione dallo stato elettronico fondamentale S 0 al primo stato singlet eccitato S 1. Il momento di dipolo per questo passaggio è in genere molto grande e dà origine ad una banda di assorbimento con una energia di oscillazione vicina allunità. La transizione inversa S 1 -> S 0 è responsabile sia della fluorescenza sia dellemissione stimolata che dà origine al fascio laser.

I laser a coloranti vengono usati anche in dermatologia, per rendere omogenea la tonalità della pelle.

                                     

1. Costruzione

Poiché i coloranti organici tendono a degradarsi sotto leffetto della luce, la soluzione di colorante perde lentamente concentrazione; per ovviare a questo inconveniente viene reintegrata costantemente da un serbatoio esterno. Fisicamente, il liquido viene fatto circolare in una cuvetta, un apposito contenitore di vetro, oppure espulso a pressione da una apposita bocchetta in un getto planare. Entrambe le tecniche hanno pro e contro: con un getto di colorante si evitano le perdite di riflessione sulle superfici di vetro e la relativa contaminazione, al prezzo di un allineamento del fascio più complicato da ottenere e mantenere.

                                     

2. Sostanze chimiche usate

Alcuni dei coloranti usati comunemente sono: rodammina 6G, fluorescina, cumarina, stilbene, umbelliferone, tetracene, verde malachite e altri.

Ad alcuni coloranti si mescola adamantano come additivo per rallentarne il degrado fotochimico.

Si possono aggiungere cicloeptatriene e cicloottatetraene COT alla rodammina 6G come smorzatori di triplette, aumentandone la potenza laser in uscita: si possono raggiungere potenze di 1.4 kilowatt a 585 nm con Rodammina 6G e COT in soluzione di metanolo e acqua.